Proseminar Computergrafik: Retained Mode: Open Inventor, VRML ...

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Eine spezielle Form der Gruppenknoten ist der Separator. Beim Eintritt in den Separator-Teilbaum wird der aktuelle Zustand gespeichert und nach Verlassen wiederhergestellt. Dabei wird verhindert, dass Veränderungen von Attributen im Teilbaum sich auf den Rest des Szenegraphen übertragen. Im Falle des Wurzelknotens wird nach dem Rendering der 3D-Szene der Ausgangszustand wieder eingesetzt. Wie das obige Beispiel zeigt, können Knoten mehrfach verwendet werden. Bei der Verknüpfung zweier Knoten muss beachtet werden das kein Zyklus entsteht, so dass ein Knoten keine Referenz besitzt, die über seine Kindknoten auf ihn zurück verweist. Richtig angewendet kann diese Technik jedoch Rechzeit und Hauptspeicher sparen helfen. 1.3 Inventor Objekte Open Inventor als Klassenbibliothek für objektorientierte Sprachen kann mittels Vererbung erweitert werden. Diese Erweiterung von bestehenden Knoten durch Ableiten ermöglichen dem Programmierer hohe Flexibilität und die gewohnte Übersichtlichkeit objektorientierter Programmiersprachen. Open Inventor stellt verschiedene Grundtypen von Objekten zur Verfügung. Die Basistypen werden durch ein „Sb“ gekennzeichnet und umfassen neben Farbe oder einfachen geometrische Strukturen (Zylinder, Ebenen, Vektoren, ...)viele andere 3D-Grundstrukturen. Eine weitere Gruppe stellen die Szene-Objekte dar, in der alle Knoten, Felder, Pfade, Aktionen und Events enthalten sind. Die Elemente dieser Gruppe sind durch ein „So“ (SceneObjekt) gekennzeichnet. Aus diesen Objekttypen kann der Programmierer entsprechend seiner Vorstellung ein 3D-Objekt erstellen und es nach Belieben wiederverwenden. 1.4 Event Der Inventor bietet eine Reihe von Möglichkeiten zur Selektion und Manipulation von Objekten. In einer bestehenden Szene können etwa durch anklicken einfache Transformationen an einem Objekt durchgeführt werden. Mit einem solchen Event wird eine erneute Traversierung des Szenegraphen ausgelöst. Jedes Objekt im Graphen kann nun prüfen, ob der Mausklick innerhalb seiner Koordinaten auf dem Bildschirm liegt. Ist dies der Fall, wird der Event verarbeitet und gegebenenfalls werden alle weiteren Events an dieses Objekt weitergeleitet. Den Nutzen einer solchen Verarbeitungsstruktur haben zum Beispiel „Handle“-Obiekte. Durch einmaliges Anklicken werden alle weiteren Mausevents an diesen Objekttyp weitergeleitet, ohne die aufwendige Traversierung des Szenegraphen. Events werden auf diese Art und Weise direkt und sehr schnell verarbeitet, kombiniert mit der Funktionalität des Szenegraphen. Ein anderer Weg ist die Definition eigener Objekte mit Call-Back-Methoden. Sind sie registriert, werden sie bei Auftreten eines Events aufgerufen. 1.5 Manipulatoren Die Manipulatoren sind eine Ableitung der Transformationsknoten. Sie haben eine Reihe von Kindern in Form von Handl-Objekten. Manipulatoren sind, wenn sie im Szenegraphen integriert werden, in der Lage Events aufzunehmen und zu verarbeiten. Visuell repräsentieren sie sich in Form kleiner Kugeln, Linien oder Kegel. Klickt man eines dieser Manipulatorobjekte an und hält es mit der Maus fest, so sind durch ziehen direkte Veränderungen an dem zugehörigen Objekt möglich. Der Anwender kann die Szene intuitiv mit Manipulatoren verändern. Der mitgelieferte Szeneviewer ermöglicht sogar eine direkte Manipulation ohne solche Knoten, da er normale Transformationsknoten durch Manipulatoren ersetzen kann und umgekehrt. 03
1.6 Dateiformat Der Inventor bietet Funktionen, um ganze Szenegraphen oder Teile davon in einer Datei zu speichern und wieder auszulesen. Fügt man dem Wurzelknoten zum Beispiel die Aktion „SoWriteAction“ hinzu, so wird der Graph automatisch in der angegebenen Datei gespeichert. Dabei kann zwischen Binär- und ASCII-Format gewählt werden. Die Textform einer solchen Datei wird in dem folgenden Beispiel gezeigt. #Inventor V2.0 ascii Separator { DirectionalLigth{} Cube { width 1 height 2 depth 3 } } Der Kopf beschreibt die genaue Version des Formats. Der Graph beginnt mit einem Separatorknoten in der Wurzel. Die Schachtelung der Knoten entspricht der Baumstruktur des Szenegraphen. Zu jedem Knoten wird eine Liste von Feldern gespeichert, die von den Default-Werten des Knotentyps abweichen. 1.7 Komponenten Zur Erleichterung der Entwicklungsarbeit stellt der Inventor eine Reihe von Komponenten zur Verfügung. Neben dem Szeneviewer stehen auch verschiedene Editoren zur Auswahl. Von diesen Tools können wieder Subklassen gebildet werden um eigene spezifische Anwendungen zu erstellen. Die folgenden Bilder zeigen den Viewer und einige Editoren. Abbildung 3 Viewer für Open Inventor 04
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Seite 11 und 12: Aufgrund der Plattformunabhängigke
Seite 13 und 14: Das Ergebnis dieser Programmzeilen
Seite 15 und 16: #VRML V2.0 utf8 PROTO Beispielform
Seite 17 und 18: Es können in Java3D Teilgraphen wi
Seite 19 und 20: Der vorangegangene Teil der Arbeit
Seite 21: Literaturverzeichnis [1] Hans-Lotha

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